一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115900115A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202110960146.0F25B30/06(2006.01)(22)申请日2021.08.20F25B41/20(2021.01)F25B41/30(2021.01)(71)申请人星斗智慧数字科技河北有限公司F25B41/40(2021.01)地址056000河北省邯郸市丛台区人民路F25B43/00(2006.01)与秦皇大街交叉口锦河湾9号楼701F25B49/02(2006.01)申请人河北工程大学(72)发明人刘晓峰刘金丹罗景辉王雪张昌建刘珍珍胡文全刘小溪刘彪李沛源(74)专利代理机构石家庄中和昇知识产权代理事务所(特殊普通合伙)13145专利代理师吴凤霞(51)Int.Cl.F24T10/20(2018.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统(57)摘要本发明公开了一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统，它应用于地热开发利用技术领域，其包括取热装置和通过换热器与所述取热装置连接的供热装置，所述换热器内设有放热管和吸热管，所述取热装置与放热管连接，所述供热装置与吸热管连接；本发明结构紧凑，设计独特，其采用单井完成地下水取热、回灌的方式，保证系统高功率取热的同时，解决了地下水回灌问题且降低了开发成本，该供热系统采用闭式循环，避免了与地下水的接触，有效保护了地下水资源，杜绝地下水污染的发生，真正做到了取热不取水的目的，有大力推广的必要。CN115900115ACN115900115A权利要求书1/2页1.一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统，其特征在于：包括取热装置（1）和通过换热器（11）与所述取热装置（1）连接的供热装置，所述换热器（11）内设有放热管和吸热管，所述取热装置（1）与放热管连接，所述供热装置与吸热管连接；所述取热装置包括设置在地热井内的抽水管（101）和回灌管（109），所述抽水管（101）与放热管的进水端连接，所述回灌管（109）与放热管的出水端连接，所述供热装置包括设置在热泵机组（23）内的蒸发器（232）和冷凝器（233），所述蒸发器（232）与吸热管连接，所述冷凝器（233）与热用户连接，所述蒸发器（232）的出口通过压缩机（231）与冷凝器（233）的进口连接，所述冷凝器（233）的出口通过节流阀（234）与蒸发器（232）的进口连接。2.根据权利要求1所述的一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统，其特征在于：所述抽水管（101）和回灌管（109）均穿过地面（102）设置在地热井的石油套管（106）内，所述抽水管（101）的下端设有抽水泵（105），所述抽水泵（105）设置在地下水（110）的水位以下，所述回灌管（109）与放热管连接的管道上设有回灌泵（42），所述石油套管（106）的底端通过平衡孔板（107）与滤管（108）连接，所述回灌管（109）通过螺纹接头（113）与设置在滤管（108）内的花管（114）连接，所述花管（114）上开设有供回水通过的孔。3.根据权利要求2所述的一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统，其特征在于：所述石油套管（106）的浅层区域与换热地质层（104）之间设有保温材料（103），所述石油套管（106）的中深层与换热地质层（104）之间、所述滤管（108）与换热地质层（104）之间均设有夯实的回填材料（115）。4.根据权利要求3所述的一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统，其特征在于：所述回灌管（109）通过支撑装置（111）与石油套管（106）固定，所述花管（114）通过支撑装置（111）与滤管（108）固定，与所述支撑装置（111）连接的回灌管（109）、花管（114）上均设有节卡（112）。5.根据权利要求4所述的一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统，其特征在于：所述支撑装置（111）包括与节卡（112）连接的内环（11‑1）和通过支撑臂（11‑2）与所述内环（11‑1）连接的外环（11‑3），所述内环（11‑1）分别与回灌管（109）、花管（114）连接，所述外环（11‑3）分别与石油套管（106）、滤管（108）连接。6.根据权利要求1所述的一种中深层同井回灌平衡取热的供热系统，其特征在于：所述抽水管（101）通过过滤器（6）与放热管的进水端连接，所述抽水管（101）与过滤器（6）连接的管道上依次设有第一开关阀（2）、第一压力表（3）、第一温度表（4）和第二开关阀（5），所述过滤器（6）与放热管连接的管道上依次设有第三开关阀（7）、第一Y型过滤器（8）、第二温度表（9）和第四开关阀（10），所述放热管的出水通过回灌泵（42）与回灌管（109）连接，所述放热管与回灌泵（4